Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Blitzentladung / Überspannungsimpuls auf Busleitung??


von Thomas (kosmos)


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Hallo, da ich hier noch keine Praxiserfahrungen, wollte ich mal in die 
Runde fragen was man sich bei einem Blitzeinschlag in der Umgebung von 1 
km einfangen kann, um Gegenmaßnahmen zu treffen.

Hausbussystem über EIB-Kabel 2 Adern 5V zentrale Stromversorgung und 2 
Adern für differentielle Datenübertragung mittels CAN-Tranceiver. Die 
Module reagieren hauptsächlich auf Tastereingaben(5V) und steuern über 
Optokoppler Triacs an.

Die 5V Versorgung werde ich primär seitig mit fertigen Modulen 
(Gasableiter/Varistor) schützen.

Was mich aber interessiert was kann man sich über das EIB-Kabel 
einfangen wenn der Blitz in der Umgebung einschlägt.

Bin mir nicht sicher ob ich einfach nen Widerstand an die Pins setze um 
das ganze über die internen Dioden abzuführen oder den Schutz extern vor 
die Pins zu setzen, also mittels ESD-Surge-Widerstände plus ESD-Dioden.

Hat man eher mit Problemen aus der Stromversorgung zu rechnen oder hat 
man eher Probleme das Spannungsspitzen in die Busleitungen induziert 
werden?

Leider passiert das ganze zu selten um verschiedenen Maßnahmen zu 
testen.

von Stefan W. (dl6dx)


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Hallo Thomas,

abhängig von der Entfernung zum Blitzkanal und dem Weg des Blitzstroms 
im Erdreich können da durchaus relevante Spannungen zusammen kommen.

Ganz interessant zu lesen ist "Beeinflussung von PV-Anlagen durch 
indirekten Blitzschlag" 
(http://www.iset.uni-kassel.de/esdeps/paper/2001staffelstein_pvlightning.pdf 
). Die Ergebnisse sind zwar an PV-Anlagen gewonnen worden, lassen sich 
aber auf andere leitfähige Strukturen übertragen.

Zur Absicherung der Eingänge:

Wenn du mal in [Beitrag "Oszibild CAN mit und ohne Gleichtaktdrossel?"] und 
[Beitrag "CAN BUS absichern. -> Expertenmeinung gefragt"] und die dort zitierten 
Dokumente (z.B. 
http://www.fh-zwickau.de/fileadmin/ugroups/ftz/Publikationen/Prof_Sperling/1999_CAN.pdf 
) reinschaust, solltest du bereits einige Anregungen bekommen.

Grüße

Stefan

von oszi40 (Gast)


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Thomas O. schrieb:
> in der Umgebung von 1 km einfangen kann

1km hält sich der Schaden wohl noch in Grenzen. Leider weiß man nie wo 
er morgen einschlägt!

Bei mir ist ein doppelt so hoher Turm nebenan. Trotzdem hat der Blitz 
sich meinen niedrigen Edelstahl-Schornstein ausgesucht und alle 
elektronischen Netzteile und zahlreiche TV-Geräte in der Straße 
reparaturreif gemacht.

Bei Dir hätten sicher einige Triacs durch Überspannung über die 
Stromversorgung gelitten.

von Thomas (kosmos)


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@SW: Danke für den Link sehr interessant, übers Erdkabel kamen 2 kV rein 
und die Panele an der Wand fingen sich gerade mal 150V ein.

Bei der CAN Geschichte ging es ja mehr um Hochfrequente Störungen im 
nSek Bereich die die Drossel abfängt.

Wo findet man eigentlich solche Enstörmaßnahmen, die man sich ansehen 
kann, alte NTBAs, Fritzboxen usw. wären doch solche Kandidaten.

von Thomas (kosmos)


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ok gegen alles wird man sich nie absichern können. In dem Fall müsste 
dann die Versicherung ran. Allerdings möchte ich nicht bei jeden 
Gewitter den Hausbus reparieren müssen.

von Stefan W. (dl6dx)


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Thomas O. schrieb:
> Bei der CAN Geschichte ging es ja mehr um Hochfrequente Störungen im
> nSek Bereich die die Drossel abfängt.

Was ist denn ein Blitz? Ein steilflankiger (also hochfrequenter) und 
störender Impuls. Den sperrt man vom Grundsatz her mit den gleichen 
Mitteln aus.

Grüße

Stefan

von Uwe (Gast)


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Hi Thomas!
>Hat man eher mit Problemen aus der Stromversorgung zu rechnen oder hat
>man eher Probleme das Spannungsspitzen in die Busleitungen induziert
>werden?

Hatte mal sowas im Betrieb, allerdings nur 500m weg.
Die Schäden waren alle in den RX/TX Chips, je länger die Leitung um so 
heftiger. Die RX/TX-Chips einer 130m Leitung waren schön aufgeklappt.
Chips an 20m Kabel waren aber auch recht stromhungrig. Kurzum, wenn es 
reinpfeift haste kaum eine Möglichkeit Schäden aufzuhalten.
Mein Schutz war übrigens normale Busterminierung + 2x12V 
Surpressordioden.

Viel Erfolg, Uwe

von Thomas (kosmos)


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keine Ahnung in wie weit das vergleichbar ist, wenn ich mir aber die 
Zündspannung an einer Zündkerze ansehe ist da nach dem Überschlag ein 
gewisser DC Anteil drin bis es wieder zu schwingen anfängt.

http://www.picoauto.com/waveforms/images/zoom/secondary_ignition_burn_time.gif

von Thomas (kosmos)


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danke Uwe für deine Rückmeldung. Hast du die Supressordioden ohne 
Begrenzungwiderstand benutzt? Aufgeklappt, hast nicht zufällig noch 
Bilder von ;-) ?

Hast du inzwischen andere Schutzmaßnahmen getroffen.

Leider ist man hier auf Erfahrungen anderer angewiesen da so selten der 
Blitz in der Nähe einschlägt.

von jaja (Gast)


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....ein Blitz springt ueber alles hinweg was der kleine Elektroniker ihm 
in den Weg zu stellen vermag.
Man braucht sich ja nur einige 'Opfer' anschauen.

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